Mô hình nguyên tử hạt nhân của Rutherford là một mô hình hành tinh với các electron quay xung quanh một hạt proton nhỏ gọn và nó đóng vai trò là mô hình cơ bản của nguyên tử. Các obitan electron được đề xuất của ông tương đối đơn giản, không giống như những cái phức tạp sau này. Tuy nhiên, Rutherford là người đầu tiên đề xuất sự tồn tại của neutron, dựa trên sự chênh lệch giữa khối lượng nguyên tử và số nguyên tử, một trang web của Đại học Indiana Northwest giải thích.
Khi Rutherford đưa ra mô hình hạt nhân của nguyên tử, sự tồn tại của các hạt mang điện trong nguyên tử đã được biết đến. Tuy nhiên, mô hình nguyên tử chiếm ưu thế cho đến thời điểm đó là mô hình J. J. Thompson, hay bánh pudding mận. Trong mô hình này, các điện tích dương được phân tán đều khắp bán kính nguyên tử, và các điện tử nhỏ gọn được nhúng bên trong. Tuy nhiên, các thí nghiệm bắn nguyên tử vào lá vàng đã cho Rutherford thấy rằng mô hình Thompson không thể đúng, và cần hạt nhân nhỏ, dày đặc cho nguyên tử, với các electron nhỏ quay quanh ở một khoảng cách tương đối lớn.
Mô hình hiện đại cho nguyên tử dựa trên mô hình của Rutherford, mặc dù mô hình hiện đại có độ phức tạp cao hơn nhiều. Ví dụ, các quỹ đạo của điện tử không thực sự giống như quỹ đạo của các hành tinh, mà thay vào đó được mô hình hóa dưới dạng sóng dừng xung quanh hạt nhân.
